本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)消能減震技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器。

背景技術(shù)：

目前，聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑中應(yīng)用廣泛，這類結(jié)構(gòu)中的連梁跨高比較小且受力復(fù)雜，在地震中常遭受不同程度的損傷。盡管《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）要求墻肢及連梁依據(jù)“強(qiáng)剪弱彎”原則設(shè)計(jì)，但實(shí)際工程中常因建筑需要，連梁跨高比較小，不易滿足該設(shè)計(jì)要求，致使其易于發(fā)生剪切破壞。因此尋求受力理想的連梁形式，增強(qiáng)其耗能能力和變形能力，提高其可修復(fù)性，已成為聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中亟待解決的問題。

雖然目前已開發(fā)部分可更換連梁，它們通過在連梁跨中設(shè)置連梁阻尼器，常用的阻尼器有黏彈性阻尼器和金屬阻尼器，黏彈性阻尼器是速度相關(guān)型阻尼器，主要靠黏彈性材料剪切變形耗能，雖然可以在風(fēng)振、小震、中震即可耗能，并且有很好的疲勞性能，但是黏彈性的性能隨環(huán)境溫度和荷載頻率的變化較大，還有黏彈性材料多為薄層狀，剪切變形能力有限，不適用于大變形的抗震結(jié)構(gòu)中。金屬阻尼器是位移相關(guān)型阻尼器，主要靠金屬屈服變形來耗能，可以適應(yīng)大位移的需求，而且?guī)缀醪皇墉h(huán)境影響，所以金屬阻尼器可以在中震或大震作用下耗能，但是在風(fēng)振或小震作用下，金屬阻尼器通常只能為結(jié)構(gòu)提供剛度，此時(shí)金屬阻尼器未屈服，還處于彈性階段，無法耗能?？梢?，傳統(tǒng)連梁無法同時(shí)滿足小震（風(fēng)振）、大震的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，將該組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器設(shè)置在聯(lián)肢剪力墻之間代替?zhèn)鹘y(tǒng)連梁，使聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)既可以抗小震、風(fēng)振，又可以抗中震、大震。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器，包括兩個(gè)O型金屬阻尼器、一個(gè)黏彈性阻尼器和四個(gè)墊梁，所述的兩個(gè)O型金屬阻尼器與所述的黏彈性阻尼器并聯(lián)設(shè)置且所述黏彈性阻尼器設(shè)置于兩個(gè)所述O型金屬阻尼器之間，所述組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器用于設(shè)置在聯(lián)肢剪力墻之間，所述的O型金屬阻尼器的兩端分別通過所述墊梁與墻體相連接，所述的黏彈性阻尼器的兩端分別與墻體預(yù)埋件相連接。

優(yōu)選地，該組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器還包括有兩個(gè)端板，所述兩個(gè)端板分別固定設(shè)置在所述黏彈性阻尼器的兩端，所述黏彈性阻尼器通過所述端板與墻體相連接。

優(yōu)選地，所述的墊梁的截面為工字型、H型、矩型或槽型，所述的墊梁與所述O型金屬阻尼器連接的端板設(shè)有若干個(gè)螺栓孔。

優(yōu)選地，所述O型金屬阻尼器包括兩個(gè)U型鋼板和兩個(gè)剛性端板，所述兩個(gè)U型鋼板上下對(duì)稱設(shè)置并分別與兩側(cè)的剛性端板固定連接，所述兩個(gè)剛性端板上分別設(shè)置有若干個(gè)螺栓孔。

優(yōu)選地，所述的O型金屬阻尼器采用低屈服點(diǎn)鋼或Q235鋼制成，O型金屬阻尼器左右兩側(cè)的平面部分設(shè)有螺栓孔，O型金屬阻尼器與墊梁通過高強(qiáng)螺栓連接。

優(yōu)選地，所述O型金屬阻尼器由一整塊鋼板整體切割成所需的平面形狀，然后彎折和焊接形成。

優(yōu)選地，所述黏彈性阻尼器包括中間鋼板和U型側(cè)邊鋼板，所述U型側(cè)邊鋼板包括有兩個(gè)側(cè)邊鋼板，所述中間鋼板位于所述兩個(gè)側(cè)邊鋼板之間，所述中間鋼板與所述兩個(gè)側(cè)邊鋼板之間的間隙內(nèi)分別設(shè)置有黏彈性材料層，所述黏彈性材料具備高阻尼特性，所述黏彈性材料層通過硫化設(shè)置在所述中間鋼板和所述側(cè)邊鋼板之間。

優(yōu)選地，所述黏彈性材料層中的材料為具備高阻尼特性的橡膠材料。

本發(fā)明一種組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器與現(xiàn)有技術(shù)相比取得了以下有益效果：

本發(fā)明一種組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器中黏彈性阻尼器和兩個(gè)O型金屬阻尼器并聯(lián)，只要發(fā)生微小位移，黏彈性阻尼器即可工作耗能，可以滿足小震或風(fēng)振的要求；在中震或大震作用下，O型金屬阻尼器和黏彈性阻尼器共同工作耗能，是其耗能能力大大提高。這種組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器結(jié)構(gòu)簡單，易于加工、耗能性能良好、施工方便、有利于震后修復(fù)更換。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器一種視角的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器另一種視角的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明黏彈性阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明O型金屬阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為ABAQUS模擬的小位移下各阻尼器滯回曲線；

圖6為ABAQUS模擬的大位移下各阻尼器滯回曲線；

圖7為ABAQUS模擬的大位移下O型金屬阻尼器的應(yīng)力云圖；

圖8為ABAQUS模擬的大位移下O型金屬阻尼器的位移云圖。

其中，1-黏彈性阻尼器，2-O型金屬阻尼器，3-墊梁，4-側(cè)邊鋼板，5-中間鋼板，6-黏彈性材料層。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的目的是提供一種組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，使聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)既可以抗小震、風(fēng)振，又可以抗中震、大震。

本發(fā)明提供一種組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器，包括兩個(gè)O型金屬阻尼器、一個(gè)黏彈性阻尼器和四個(gè)墊梁，所述的兩個(gè)O型金屬阻尼器與所述的黏彈性阻尼器并聯(lián)設(shè)置且所述黏彈性阻尼器設(shè)置于兩個(gè)所述O型金屬阻尼器之間，所述組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器用于設(shè)置在聯(lián)肢剪力墻之間，所述的O型金屬阻尼器的兩端分別通過所述墊梁與墻體相連接，所述的黏彈性阻尼器的兩端分別與墻體預(yù)埋件相連接。

本發(fā)明提供的組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器中黏彈性阻尼器和兩個(gè)O型金屬阻尼器并聯(lián)，只要發(fā)生微小位移，黏彈性阻尼器即可工作耗能，可以滿足小震或風(fēng)振的要求；在中震或大震作用下，O型金屬阻尼器和黏彈性阻尼器共同工作耗能，是其耗能能力大大提高。這種組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器結(jié)構(gòu)簡單，易于加工、耗能性能良好、施工方便、有利于震后修復(fù)更換。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

實(shí)施例一：

本發(fā)明提供一種組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器，包括兩個(gè)O型金屬阻尼器2、一個(gè)黏彈性阻尼器1和四個(gè)墊梁3，兩個(gè)O型金屬阻尼器2與黏彈性阻尼器1并聯(lián)設(shè)置且黏彈性阻尼器1設(shè)置于兩個(gè)O型金屬阻尼器2之間，組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器用于設(shè)置在聯(lián)肢剪力墻之間，O型金屬阻尼器2的兩端分別通過墊梁3與墻體相連接，黏彈性阻尼器1的兩端分別與墻體預(yù)埋件相連接。

墊梁3的截面為工字型、H型、矩型或槽型，墊梁3上與O型金屬阻尼器2連接的端板設(shè)有若干個(gè)螺栓孔。

O型金屬阻尼器2包括兩個(gè)U型鋼板和兩個(gè)剛性端板，兩個(gè)U型鋼板上下對(duì)稱設(shè)置并分別與兩側(cè)的剛性端板固定連接，兩個(gè)剛性端板上分別設(shè)置有若干個(gè)螺栓孔。

O型金屬阻尼器2采用低屈服點(diǎn)鋼或Q235鋼制成，O型金屬阻尼器2左右兩側(cè)的平面部分設(shè)有螺栓孔，O型金屬阻尼器2與墊梁3通過高強(qiáng)螺栓連接，O型金屬阻尼器2也可以由一整塊鋼板整體切割成所需的平面形狀，然后彎折和焊接形成。

黏彈性阻尼器1包括中間鋼板5和U型側(cè)邊鋼板4，U型側(cè)邊鋼板4包括有兩個(gè)側(cè)邊鋼板4，中間鋼板5位于兩個(gè)側(cè)邊鋼板4之間，中間鋼板5與兩個(gè)側(cè)邊鋼板4之間的間隙內(nèi)分別設(shè)置有黏彈性材料層6，黏彈性材料為具備高阻尼特性的橡膠材料，黏彈性材料層6通過硫化設(shè)置在中間鋼板5和側(cè)邊鋼板4之間。

施工時(shí)，該組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器可預(yù)先拼裝完成，將預(yù)埋件定位之后澆筑在剪力墻之中，最后將本組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器通過高強(qiáng)螺栓與預(yù)埋件進(jìn)行拼接安裝。

對(duì)黏彈性阻尼器1、O型金屬阻尼器2以及組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器分別進(jìn)行ABAQUS數(shù)值模擬，通過數(shù)值模擬分析得到小位移下黏彈性阻尼器1、O型金屬阻尼器2以及組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器的滯回曲線如圖5所示，在小位移下，O型金屬阻尼器2處于彈性，此時(shí)O型金屬阻尼器2不耗能；黏彈性阻尼器1開始工作耗能，但滯回曲線扁平；而本實(shí)例組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器在小位移情況下也可以工作耗能，而且從圖中可以看出其初始剛度比黏彈性阻尼器1大。

通過模擬分析得到大位移下的黏彈性阻尼器1、O型金屬阻尼器2以及本實(shí)例組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器的滯回曲線如圖6所示，黏彈性阻尼器1和O型金屬阻尼器2在大位移下雖然都能有效耗能，但耗能能力顯著小于本發(fā)明的組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器的耗能能力，同時(shí)本發(fā)明的滯回曲線飽滿，說明其耗能性能顯著。

圖7和圖8分別顯示了大位移下本發(fā)明的O型金屬阻尼器2的應(yīng)力云圖和位移云圖，從圖7和圖8可知，在大變形下金屬阻尼器的大部分都進(jìn)入了塑性狀態(tài)，具備優(yōu)良的耗能能力。

實(shí)施例二：

該實(shí)施例在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上做出了進(jìn)一步的改進(jìn)，其包括實(shí)施例一的全部內(nèi)容，即本實(shí)施例中的組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器包括實(shí)施例一組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器的全部結(jié)構(gòu)特征，具體改進(jìn)之處如下：

該組合型抗風(fēng)抗震連梁消能器還設(shè)置有兩個(gè)端板，兩個(gè)端板分別固定設(shè)置在黏彈性阻尼器1的兩端，黏彈性阻尼器1通過端板與墻體相連接。

本發(fā)明可用于高層聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)中，不僅能夠在小震或風(fēng)振下工作耗能，而且能夠在中震、大震下工作耗能，保護(hù)剪力墻墻肢的安全，提高建筑舒適度，而且該消能器在損傷后易于修復(fù)更換。

本發(fā)明中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。